[发明专利]有机酸类铵盐催化水化生产氢氧化镁的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种氧化镁水化法生产氢氧化镁的方法，尤其涉及一种有机酸类铵盐催化水化生产氢氧化镁的方法。

技术背景

氧化镁水化法是目前国内外众多镁盐生产厂家以活性氧化镁为原料生产氢氧化镁工艺普遍采用的方法，该法原料来源有两种，一种是水氯镁石(MgCl₂·6H₂O)，另一种是菱镁矿。其中，水氯镁石煅烧获得的氧化镁纯度较高，在国外以以色列技术最为成熟，该技术是将水氯镁石经重结晶提纯后配制成氯化镁饱和母液，再经喷雾干燥、旋流动态煅烧后获得氧化镁，同时副产盐酸，所得氧化镁粉料于80～100℃水化3～4小时后升温至200～240℃晶化5～10小时，固液分离后经分散改性获得氢氧化镁产品，主要作为高档阻燃产品使用，售价一般在3500～4000美元/吨。另一种是将菱镁矿粉经900～1000℃高温煅烧首先获得活性氧化镁，然后经球磨、除杂、加水调浆后于80～100℃水化反应3～6小时获得氢氧化镁料浆，固液分离后经分散、洗涤、表面改性后获得氢氧化镁阻燃产品，这种产品由于受原料品质限制，难以达到高纯，产品中含大量无定形氢氧化镁，团聚严重，阻燃性能较差，一般只能作为低档次填料或者阻燃耐火板用料。

采用氧化镁水化法存在两个突出的问题，其一、该法获得氢氧化镁颗粒细微(0.1微米左右)、结晶度差、过滤十分困难，由于夹带杂质量大，氢氧化镁难以达到高纯，因此还需要要在200～240℃对其进行水热晶化5～10小时，因而导致操作成本高、产量低、严重制约了氢氧化镁的大规模生产；其二、该法要求氧化镁粉必须为高活性，对于低活性氧化镁通常水化率不足80％，为解决该问题，一般采用加强搅拌、升温、球磨的办法提高粉料水化反应速率，由此增加了生产能耗，产生了较高的生产成本，经济上不合理。

中国专利200710103127.6(一种用氧化镁生产阻燃剂级氢氧化镁的方法)公开了一种以无机酸类铵盐为催化剂的水化方法，较好的解决了氢氧化镁物料难过滤、难纯化的技术问题，但这种方法容易引入无机酸根，所得氢氧化镁需用纯净水洗涤除去所含少量无机酸根，因而增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有氧化镁水化法生产氢氧化镁工艺技术的不足，提供一种利用有机酸类铵盐催化剂的高效催化水化方法。

本发明催化水化生产氢氧化镁的方法，是将氧化镁物料粉碎后过80～100目筛，用工业水配制成含氧化镁10～35％的料浆(最佳10～20％)，加入氧化镁物料重量0.5～10％(最佳0.5～5％)的机酸类铵盐催化剂，置入搅拌反应釜中，于45～120℃(最佳60～100℃)反应0.5～6小时(最佳2～6小时)，固液分离获得结晶态氢氧化镁。分离后的含催化剂母液去配料工段，循环使用。

所述氧化镁物料为水氯镁石煅烧所得；或来自碱式碳酸镁煅烧得。

所述机酸类铵催化剂为甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、丁酸铵中的至少一种。其中以乙酸铵、甲酸铵催化性能最好。

本发明的催化水化的原理如下：

2NH₄R_(aq)+2H₂O→2NH₃OH_(aq)+2HR_(aq)    (1)

2HR_(aq)+MgO_(s)→MgR_2(aq)+H₂O          (2)

MgR_2(aq)+2H₂O→Mg(OH)_2(s)+2HR_(aq)     (3)

2NH₃OH_(aq)+2HR_(aq)→2NH₄R_(aq)+2H₂O    (4)

总反应：

MgO_(s)+H₂O→Mg(OH)_2(s)                (5)

其中-R表示有机基团。

活化后的氧化镁同时也进行(5)式的反应。